Научный архив: статьи

Результаты научных исследований Донецкого ботанического сада вносят значительный вклад в развитие ботанической науки и охрану окружающей среды региона. Деятельность научного коллектива ботанического сада сосредоточена на решении актуальных проблем в таких областях, как интродукция и селекция растений, изучение биоразнообразия в степной зоне и разработка научных основ для его сохранения, промышленная ботаника, изучение биологических инвазий как в наземных, так и в водных экосистемах. В 2024 г. коллектив Донецкого ботанического сада выполнял научные исследования по 5 темам. По результатам исследований учеными Донецкого ботанического сада опубликовано 124 научные работы, из них 2 монографии, 67 статей (6 входят в наукометрические базы Scopus и Web of Science, 4 – RSCI, 44 – РИНЦ, 16 – ВАК РФ) и 55 – в сборниках материалов научных конференций.

В условиях современного Донбасса, при уже существовавших ранее негативных факторах техногенной нагрузки в условиях промышленного региона, а также наслоении новых антропогенных вызовов, встает ряд проблем, связанных со стабильностью и развитием биологических систем. Устойчивость дендроценозов и непосредственно программа выживания рассматривается как соотношение между величиной стрессирующего воздействия и степенью полученного повреждения для различных её компонентов (организмов, популяций, сообществ). В работе представлена комплексная эколого-биологическая оценка состояния деревьев Quercus robur L., произрастающих на территории г. Енакиево, на основе дендрологических и энтомологических исследований. Деревья, сильно ослабленные со значительными повреждениями стволов растений и нарушениями архитектоники кроны, что коррелирует с показателем флуктуирующей асимметрии листовых пластин (0,074 ± 0,03) и оценивается как экологический кризис состояния дендроценозов. Определены морфологические и механические повреждения ствола (кривизна, многоствольность, сухобокость и инородные включения), дана их классификация. Выявленные пороки достоверно приводят к ослаблению и повышению уязвимости деревьев к воздействию дендрофильных насекомых. По результатам исследования желудей установлен высокий показатель поражения - 87%, что негативно сказывается на плодоношении и всхожести проростков. Также найдены личинки карпофагов из двух семейств (Curculionidae и Tortricidae). Поражение листовых пластин вредителем Acrocercops brongniardella (Fabricius, 1798) составляет в среднем 0,72%. Такой показатель достоверно не отражался на состоянии древостоев.

Статья посвящена изучению фотосинтетических пигментов в листьях инвазивного вида - борщевика Сосновского ( Heracleum sosnowskyi Manden.). Приводятся данные о содержании хлорофиллов (Chl a и Chl b ), а также каротиноидов (Car) в листьях борщевика Сосновского в экотопах с разной степенью загрязнённости почвы подвижными формами свинца на территории Ивановской области. В результате анализа полученных данных было установлено, что концентрация пигментов в листьях борщевика Сосновского варьирует в широком диапазоне (концентрация Chl a - от 1,32 до 6,98 мг/г; концентрация Chl b - от 0,46 до 2,72 мг/г, концентрация каротиноидов - от 0,37 до 1,45 мг/г). Содержание хлорофиллов и каротиноидов в листьях борщевика в целом снижается при увеличении концентрации подвижных форм свинца в почве, а величина соотношения количества Chl a / Chl b повышается. Величина соотношения суммы хлорофиллов (Chl a + Chl b ) к содержанию каротиноидов (Car) остаётся стабильной. Полученные материалы могут служить основой для дальнейшего изучения пигментов фотосинтетического аппарата инвазионного растения - борщевика Сосновского в условиях разной степени антропогенного воздействия на территории Ивановской области и смежных регионов.

В статье представлены результаты исследования биоразнообразия жужелиц (Coleoptera, Carabidae) на территории памятника природы в урочище «Дубовый рынок». Оценена роль различных функциональных групп жужелиц в поддержании устойчивости естественных экосистем. Рассмотрен эколого-фаунистический состав семейства. Всего обнаружено 39 видов Carabidae, относящихся 20 родам и 12 трибам. Среди них виды ранжированы по частоте встречаемости: регулярно встречаемы виды в биотопах, эпизодически и крайне редко. Выявлены 12 доминирующих видов, определяющие структуру и функционирование сообществ жесткокрылых ( Calathus fuscipes Goeze, 1777; C. melanocephalus Linnaeus, 1758; C. distinguendus Chaudoir, 1846; Chlaenius aeneocephalus Dejean, 1826; Harpalus distinguendus Duftschmid, 1812; H. affinis Schrank, 1781; H. caspius Steven, 1806; H. rufipes DeGeer, 1774; Brachinus crepitans Linnaeus, 1758; B. explodens Duftschmid, 1812; Carabus granulatus Linnaeus, 1758; Amara aenea DeGeer, 1774). С точки зрения эколого-трофической классификации биоты, можно выделить два основных класса: зоофаги, представленные 7 группами (28 видов) и миксофитофаги - 3 группы (11 видов). По степени адаптации к влажности жужелицы исследованной местности представлены мезофилами, гигрофилами, мезоксерофилами и мезогигрофилами. Среди указанных категорий доля мезофильных видов оказалась максимальной. Карабидокомплекс включает представителей пяти экологических групп, образованных согласно их биотопическим предпочтениям: степные, лесные, луговые, болотные и солончаковые виды. В составе выявленной карабидофауны впервые отмечено присутствие жужелицы золотистоямчатой ( Carabus clathratus Linnaeus, 1761), вида, охраняемого в ряде регионов Российской Федерации.

В прибрежных районах восточной части Финского залива в последнее десятилетие XX века и в первое десятилетие XXI века стали встречаться небольшие группы из 3–15 лебедей-кликунов. Первая территориальная пара наблюдалась в течение 25 дней в мае 2008 года на западном побережье полуострова Кургальский. В последующие годы на разных островах появилось ещё несколько территориальных пар. В 2020–2024 годах пара успешно гнездилась на небольшом безымянном острове архипелага Долгий Камень. Ещё одна попытка гнездования, хоть и неудачная, была зафиксирована в 2024 году на небольшом острове в 3 км от острова с успешным гнездом. В Финляндии гнездование лебедей-кликунов на островах Балтийского моря известно с 1973 года; в 2021–2024 годах количество таких случаев значительно возросло. Анализ долгосрочных данных о динамике численности вида в Балтийском регионе и Северной Европе позволяет предположить, что лебеди-кликуны были вынуждены расширить ареал гнездования за счёт морских островов из-за нехватки подходящих мест для гнездования на материке, что привело к быстрому росту популяции и её расселению по всей территории Финляндии. При этом в Швеции и других странах Балтийского региона и Северной Европы, где плотность популяции лебедей-кликунов гораздо ниже, гнездование этого вида на морских островах до сих пор не было зафиксировано. Тщательный анализ множества материалов, опубликованных в XIX и XX веках, позволяет предположить, что сообщения М. А. Мензбира о том, что лебеди-кликуны гнездились вместе с лебедями-шипунами (Cygnus olor) вдоль северо-восточного побережья Каспийского моря во второй половине XIX века, скорее всего, были ошибочными. Опубликованные данные свидетельствуют о том, что лебеди-шипуны никогда не гнездились в прибрежных районах в пределах своего нынешнего ареала. Этот вид, скорее всего, гнездился на прибрежных эвтрофных озёрах, которых было много на Прикаспийской низменности в период холодного климата.

Начиная с середины XX века численность лебедя-шипуна значительно возросла, а его ареал расширился в северном направлении. К 1990-м годам ареал этого вида в Западной Евразии превратился из цепочки рефугиумов в преимущественно непрерывную полосу, охватывающую почти все страны Западной и Центральной Европы, северную часть Причерноморья и Северного Каспия, Северный Казахстан и юг Западной Сибири. К настоящему времени северная граница ареала гнездования сместилась в южную часть Норвегии, северную часть Ботнического залива, западную часть Ленинградской области, юго-западную часть Новгородской, Псковской и Тверской областей, а также в Московскую область. Область распространения лебедей-шипунов, не участвующих в размножении, в Западной Евразии теперь простирается до субтропических и арктических побережий и островов. Невозможность провести непрерывную северную границу ареала значительно усложняет определение ключевых факторов окружающей среды и их пороговых значений, которые определяют как ход экспансии вида, так и границы его распространения во всей западно-палеарктической части ареала. Современных данных о таких ключевых репродуктивных параметрах, как дата начала гнездования, размер кладки и репродуктивный успех в различных районах российской части ареала, недостаточно. Информация о возможных изменениях в предпочтениях среды обитания, сопровождающих экспансию вида на север, также скудна. В 1974, 1978 и 1987 годах были проведены три крупномасштабных исследования лебедя-шипуна на всей территории Советского Союза. Что касается лебедя-шипуна в России, то давно пора провести комплексное исследование, которое должно включать не только подсчёт численности, но и подробное описание мест обитания, распределения и доли птиц с разным репродуктивным статусом, размеров кладки и выводка, успешности размножения, а также продолжительности периодов инкубации и оперения.

Белое озеро является частью Шекснинского водохранилища и входит в состав Волго-Балтийского водного пути. Озеро имеет блюдцевидную форму, около 90% дна озера покрыто илами, глубина 4-6 м. Исследования макрозообентоса в профундали Белого озера проводили в 2010-2020 гг. в конце сентября-начале октября и спорадически в другие сезоны. Сообщества зообентоса в профундали однотипны и представлены исключительно мелкими двустворчатыми моллюсками, олигохетами и хирономидами. Из 107 видов зообентоса, отмеченных для озера, только 10 постоянно встречаются в центральной части. Биомасса зообентоса в период 2010-2020 гг. в составила от 2.8 до 19.3 г/м2. По сравнению с исследованиями второй половины XX в., значения биомассы в 2010-2020 гг. укладываются в диапазон колебаний биомассы. В 2010-2020 гг. наблюдается перестройка доминирующего комплекса зообентоса: замена Tubifex newaensis на Limnodrilus hoffmeisteri. Также наблюдается увеличение размеров осенней генерации Chironomus plumosus и выпадение Stictochironomus.

Вид плей Plea cryptica Raupach, Charzinski & Hendrich, 2024 впервые указан для фауны России из Европейской части (Ярославская, Липецкая, Курская и Воронежская области) и Западной Сибири (Тюменская область) на основании переизучения материала, ранее определенного как Plea minutissima Leach, 1817. Предположено, что все указания последнего вида с территории России относятся к Plea cryptica. Приводятся оригинальные фотографии диагностических признаков Plea cryptica.

Обновленный список водных жуков окрестностей пос. Борок (Некоузский р-н, Ярославская обл.), площадью около 50 км², включает 175 видов из 14 семейств, что составляет 68.9% видов известной фауны водных жуков области. Впервые для Ярославской обл. указаны Helophorus redtenbacheri Kuwert, 1885 (Helophoridae), Hydrobius rottenbergii Gerhardt, 1872, Cryptopleurum subtile Sharp, 1884, Megasternum concinnum (Marsham, 1802) (Hydrophilidae) и Dryops anglicanus Edwards, 1909 (Dryopidae). Применение различных методов сборов позволило увеличить список на 45 видов по сравнению с 2013 г. В то же время 10 видов остаются известными лишь по сборам 1955-1973 гг.: Nebrioporus depressus (Fabricius, 1775), Hydroporus obscurus Sturm, 1835, Agabus bifarius (Kirby, 1837), A. labiatus (Brahm, 1790), Dytiscus lapponicus Gyllenhal, 1808 (Dytiscidae), Helophorus flavipes Fabricius, 1792 (Helophoridae), Anacaena limbata (Fabricius, 1792), Berosus signaticollis Charpentier, 1825, Enochrus bicolor (Fabricius, 1792) (Hydrophilidae) и Limnebius crinifer Rey, 1885. Вид Berosus geminus Reiche & Saulcy, 1856 (Hydrophilidae), впервые указанный для России из Западной Сибири по материалу 2003 г., обнаружен в сборах, начиная с 1956 г.

С помощью сканирующей электронной микроскопии проведено изучение морфологических особенностей панциря диатомовой водоросли Semiorbis hemicyclus из оз. Пизанец (республика Карелия). Исследованы количественные (длина и ширина створки, число штрихов) и качественные (форма створки, расположение и строение штрихов и шва) признаки. Оригинальные и литературные данные позволили расширить диагноз этого вида.

Изучение фитопланктона 11 разнотипных водоемов междуречья Лены и Вилюя выявило диатомовые водоросли новые для флоры Якутии (17) и России (8), что позволило расширить таксономический спектр Bacillariophyta республики Якутия. Ряд форм (22) из родов Cymbella, Fragilaria, Gomphonema, Luticola, Mastogloia, Mastogloia, Neidium, Nitzschia, Pantocsekiella, Pinnularia определены до рода.

Представлены сведения о распространении, биоморфологии, эколого-фитоценотических особенностях, информация о сохранении Carex atherodes Spreng. в Вологодской обл. Выбор объекта исследования связан с его редкостью вида в регионе. Осока прямоколосая к настоящему времени известна из 34 локалитетов, находящихся в 13 административных районах. Вид не обнаружен в западных и юго-западных районах. Находки вида попадают в границы 21 квадрата сеточного картирования, принятого в Atlas Florae Europaeae. Жизненная форма вида определена как подземностолонная плотнокустовая обыкновенная многолетняя поликарпическая трава. В биотопическом плане C. atherodes предпочитает в основном облесенные местообитания, имеющие проточное увлажнение (ключевые болота, окрайки низинных и переходных болот, берега лесных и болотных рек и ручьев). Вид включен в Красную книгу Вологодской обл. со статусом категории охраны 2/У/II. Зафиксирован в границах восьми особо охраняемых природных территорий (национальный парк “Русский Север”, ландшафтные природные заказники “Атлека”, “Верденгский”, “Гладкий бор”, “Озеро Дружинное”, “Спасский бор”, “Сысоевский бор”, зоологический заказник “Усть-Рецкий”). Рекомендуется контроль и мониторинг состояния выявленных в регионе популяций, целена-правленный поиск новых мест его произрастания и продолжение проведения биоэкологических исследований вида.